miR-146a-5p通过下调IRAK1/TRAF6信号通路负调控人肠上皮细胞中IL-1β刺激的炎症反应

miR‑146a‑5p negatively regulates the IL‑1β‑stimulated inflammatory response via downregulation of the IRAK1/TRAF6 signaling pathway in human intestinal epithelial cells.

作者信息Yanli Li, Shilian Tan, Yuanying Shen, Le Guo
PMID36160881
发布时间2022-08-05
DOI10.3892/etm.2022.11552

实验完整度

研究包括体外细胞模型建立、功能验证(过表达/敲低)和机制验证(靶基因预测及蛋白检测),但无动物实验或患者样本验证。

主要模型

Caco-2细胞系(人结肠癌上皮细胞) IL-1β诱导的Caco-2体外炎症模型

重点核对

IL-1β处理浓度:10 ng/ml,处理时间:3 h miR-146a-5p mimic/inhibitor转染浓度:10 pmol,转染时间:5 h,之后培养24 h 靶基因IRAK1和TRAF6的蛋白表达(Western blot) 炎症因子IL-6、IL-1β、TNF-α、IP-10的mRNA和蛋白水平

摘要

炎症性肠病(IBD)的主要病理生理改变是对刺激因素的长期过度炎症反应,导致肠道黏膜损伤。microRNA(miR)-146a-5p在黏膜免疫反应中被广泛激活。目前,miR-146a-5p在IBD发病过程中在肠上皮细胞(IECs)中的生物发生、功能和作用仍不清楚。用人结肠癌上皮Caco-2细胞系与10 ng/ml重组人IL-1β培养3小时,建立体外IECs炎症模型。通过逆转录-定量PCR(RT-qPCR)和蛋白质印迹法检测miR-146a-5p和炎症因子(IL-6、IL-1β、TNF-α和IP-10)的相对水平。将miR-146a-5p模拟物或抑制剂转染至Caco-2细胞,以鉴定miR-146a-5p对Caco-2细胞炎症因子表达的影响。通过TargetScan 8.0预测miR-146a-5p与白细胞介素1受体相关激酶1(IRAK1)/肿瘤坏死因子受体相关因子6(TRAF6)之间的靶向关系。本研究表明,在IL-1β刺激的Caco-2细胞中,miR-146a-5p和炎症因子(IL-6、IL-1β、TNF-α和IP-10)以剂量和时间依赖性方式上调。此外,miR-146a-5p的上调负调控炎症因子的表达,而miR-146a-5p的下调增加其表达。本研究结果表明,miR-146a-5p通过靶向下调IRAK1/TRAF6降低炎症因子的表达。这些结果表明,miR-146a-5p通过下调IRAK1/TRAF6信号通路负调控人IECs中IL-1β刺激的炎症反应。因此,miR-146a-5p可能作为IBD的重要诊断生物标志物和治疗靶点。

实验结论

提炼研究问题、关键发现与证据,快速把握文章的核心贡献。

研究问题
miR-146a-5p在IL-1β刺激的人肠上皮细胞炎症反应中的调控作用及其机制
核心机制
miR-146a-5p通过靶向IRAK1和TRAF6,下调其表达,从而负调控IL-1β诱导的炎症因子(IL-6、IL-1β、TNF-α和IP-10)的表达。
主要证据
在IL-1β诱导的Caco-2细胞中,miR-146a-5p过表达抑制炎症因子表达,敲低则促进;Western blot显示miR-146a-5p过表达降低IRAK1和TRAF6蛋白水平,敲低则升高。
研究意义
miR-146a-5p可能作为IBD的诊断生物标志物和治疗靶点。

研究路径

按研究推进顺序梳理实验设计、验证步骤与关键观察。

1

建立体外炎症模型

模拟IECs炎症环境,确定最佳IL-1β处理条件

Caco-2细胞用不同浓度(0-10 ng/ml)和时间(0-24 h)的IL-1β处理,检测炎症因子表达,确定最佳建模条件为10 ng/ml IL-1β处理3 h。

2

检测miR-146a-5p表达

评估IL-1β刺激对miR-146a-5p表达的影响

RT-qPCR检测IL-1β处理不同时间和浓度后Caco-2细胞中miR-146a-5p的表达水平。

3

miR-146a-5p功能验证

验证miR-146a-5p对炎症因子表达的调控作用

将miR-146a-5p mimics或inhibitors转染至Caco-2细胞,再以IL-1β刺激,检测炎症因子mRNA和蛋白水平。

4

机制验证

验证miR-146a-5p是否通过靶向IRAK1/TRAF6发挥调控作用

用TargetScan预测miR-146a-5p的靶基因,并通过Western blot检测IRAK1和TRAF6蛋白水平。

研究方法

按研究目的归类文中使用的方法,便于定位所需技术。

验证细胞功能变化

产品清单

实验环节名称品牌货号
Caco-2细胞系Procell Life Science & Technology Co., Ltd.CL-0050
DMEM培养基GibcoC11995500BT
胎牛血清Gibco10270-106
重组人IL-1βEnzo Life Sciences, Inc.ALX-520-001-C010
Lipofectamine 2000转染试剂Invitrogen; Thermo Fisher Scientific, Inc.11668-019
Tri Reagent RNA/DNA/蛋白分离试剂Molecular Research Center, Inc.TR118
miRcute Plus miRNA第一链cDNA合成试剂盒TIANGENKR211
HiScript III第一链cDNA合成试剂盒VazymeR312-02
miRcute Plus miRNA qPCR试剂盒TIANGENFP411-02
ChamQ通用SYBR qPCR预混液VazymeQ711
IL-6 ELISA试剂盒BD Pharmingen; BD Biosciences555220
IL-1β ELISA试剂盒BD Pharmingen; BD Biosciences557953
TNF-α ELISA试剂盒BD Pharmingen; BD Biosciences555212
IP-10 ELISA试剂盒BD Pharmingen; BD Biosciences550926
RIPA裂解液BeyotimeP0013C
增强型BCA蛋白定量试剂盒BeyotimeP0010
抗TRAF6抗体Cell Signaling Technology, Inc.67591S
抗IRAK1抗体Abcamab180747
抗GAPDH抗体Cell Signaling Technology, Inc.21181
山羊抗兔IgG HRP二抗Cell Signaling Technology, Inc.7014
BeyoECL Moon化学发光液BeyotimeP0018FS
ImageQuant LAS 4000 mini化学发光成像系统Cytiva--

关键环节

汇总复现实验时建议重点确认的条件及原文阅读提示。

环节核对要点
细胞培养
Caco-2细胞培养条件,DMEM培养基配方(葡萄糖、青霉素-链霉素、FBS浓度),培养温度、CO2浓度
阅读提示:Materials and methods, Cell line and culture
炎症模型建立
IL-1β处理浓度(10 ng/ml)和处理时间(3 h),细胞融合度(85-90%)
阅读提示:Materials and methods, Establishment of an in vitro inflammatory model in IECs
转染
miR-146a-5p mimics/inhibitors浓度(10 pmol),转染试剂Lipofectamine 2000体积(0.5 µl),转染时间(5 h),后续培养时间(24 h)
阅读提示:Materials and methods, Transfection with miR-146a-5p mimics and inhibitors
RT-qPCR
RNA提取试剂(Tri Reagent),反转录试剂盒,qPCR试剂盒,热循环条件,内参(U6和GAPDH)
阅读提示:Materials and methods, Quantification of mRNA and miR using RT-qPCR
ELISA
ELISA试剂盒(IL-6, IL-1β, TNF-α, IP-10),检测波长(450 nm)
阅读提示:Materials and methods, ELISA
Western blot
蛋白提取试剂(RIPA),BCA定量,蛋白上样量(20 µg/lane),SDS-PAGE浓度(10%),一抗和二抗的稀释比例及孵育条件
阅读提示:Materials and methods, Western blotting